先看工程师与SENSOR宝的三问三答,满足你对气体传感器行业的好奇心。
一个非常分散的市场
大多数气体污染物因为无色无味,被称为隐形杀手。这些气体遍布在日常生活及工业的各个领域,因此,气体传感器的应用随处可见且非常分散。
IDTechEx预计到2030年,整个环境气体传感器市场规模将超过38亿美元。其中,智能设备依然占据较大市场份额,依赖物联网应用的气体传感器增长空间巨大。
注:资料来源于IDTechEx
纵观分散的应用领域,大概可以分为两大领域:民用和工业。
✦ 厨房中的天然气、煤气、CO2、CO等气体的监测。
✦ 新装修房屋中的有害气体如甲醛、苯、甲苯等挥发性有机化合物(VOCs)的监测。
✦新车内部的空气质量监测,据调查,93.6%的新车内部空气污染严重超标。车内污染源主要来自车身本身的装饰材料,其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物质污染后果最为严重,甚至有可能致癌。
✦ 石化行业中的对CO2、氨气、氯气等有害气体的监测。
✦ 半导体和微电子工业里的有机溶剂和磷烷等剧毒气体监测。
✦ 电力工业,通常需要氢气传感器能够检测电力变压器油变质过程中产生的氢气。
气体传感器分类
按传感器检测原理来分,气体传感器通常可以分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气红外传感器等。
1.热学式气体传感器
热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。特点是:历史悠久、能分析的气体种类众多。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器。
2.电化学式气体传感器
电化学式气体传感器是利用被测气体的电化学活性,将其电化学氧化或还原,从而分辨气体成分,检测气体浓度的。目前可以检测许多有毒气体和氧气,后者还能检测血液中的氧浓度。电化学传感器的主要优点是气体的高灵敏度以及良好的选择性,不足之处是有寿命一般为两年。
3.半导体气体传感器
半导体气体传感器分为金属氧化物半导体气体传感器和有机半导体气体传感器。自上世纪60年代问世以来,金属氧化物半导体气体传感器就以较高的灵敏度、响应迅速等优点占据气体传感器的半壁江山。最初的气体传感器主要采用SnO2、ZnO为气敏材料,近些年又研究开发了一些新型材料,除了少量单一金属氧化物材料,如WO3、In2O3、TiO2、Al2O3等外,开发的热点主要集中在复合金属氧化物和混合物金属氧化物。有机半导体材料由于其易操作性、工艺简单、常温选择性好、价格低廉,易与微结构传感器相结合, 并且可以根据功能需要进行分子设计和合成等诸多优点越来越受到国内外研究人员的重视。
4.红外式传感器
红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有反应灵敏的特点,且对大多数碳氢化合物都有反应。美中不足的是,这种传感器结构复杂,成本高。
其他类型的气体传感器,SENSOR宝不在这里赘述。
IDTechEx对不同类型的气体传感器的特点进行了分析,以下数据供参考。
注:资料来源于IDTechEx
气体传感器发展趋势
物联网等新型应用对气体传感器提出了新的要求,大致有三个方向:
由来自全球顶级专家组成的气体传感器会议专家委员会指导、由SENSOR CHINA组委会和上海市科技创业中心联合主办,邀请行业的技术大咖和企业家们共谋智能环境感知行业如何快速自我调整布局和产业技术升级,实现智能环境感知产业复苏;探索物联网产业生态圈,共同打造市场发展新机遇,以期行业企业之间碰撞出创新与共同发展的火花,挖掘出更多合作的新契机!
演讲嘉宾来自
中国科学技术大学
深圳普晟传感科技
汉威电子
上海市环境监测中心
西安远讯光电科技有限公司
江苏舒茨测控设备股份有限公司
广州奥松电子有限公司
北京中立格林传感科技股份有限公司
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